#163 - Magnetômetro

 O objetivo desta postagem é mostrar o projeto de um magnetômetro usando um sensor Hall.

Escrito e desenvolvido por Léo Corradini

 

Em 1879 Edwin Herbert Hall descobriu o efeito que leva seu nome durante seu doutorado em física sob a supervisão de Henry Augustus Rowland na Universidade Johns Hopkins em Baltimore, Maryland.

 

 

Ele percebeu que um campo magnético desviaria o movimento de cargas eletrônicas dentro de um condutor e que a quantidade de deflexão pode ser medida como uma tensão perpendicular ao fluxo de carga, essa tensão também é conhecida como tensão Hall.(1)

 

O projeto:

Alguns drivers de CD antigos usavam três sensores Hall para o controlar a velocidade do stepper motor que roda o disco.

 

 

Esses sensores não têm nenhuma eletrônica adicional interna e podem ser usados para detectar campos magnéticos de forma linear.

A sonda:

Soldei o sensor Hall em um cabo flat de quatro vias com 40 cm.

 

Protegi o sensor com espaguete termo retrátil transparente.

 

O circuito:

Para esse projeto usei o amplificador operacional duplo LM358.
Um dos amp op fez parte do amplificador diferencial com alto ganho (1000) e o outro gerou um terra virtual com o valor da metade da tensão da bateria. Dessa forma, não foi necessário o uso de uma fonte simétrica.

 

Uma pequena corrente de polarização do sensor Hall (~2mA) foi suficiente para obter boa sensibilidade.
Usei um tradicional galvanômetro vintage de zero central (+/- 100µA) com a escala personalizada, mas pode ser substituído por um voltímetro digital.
Assim, é possível observar o sentido do campo incidente no sensor Hall.

 

Perceba que esse sensor é mais sensível aos campos magnéticos que incidem perpendicularmente à face frontal, onde fica o código do componente.

 

 

O ajuste de zero atua para corrigir as tensões de off set do sensor Hal e também do amplificador operacional para colocar o ponteiro no centro da escala. Dependendo dos valores de off set, pode ser necessário mudar a posição do resistor de 1M da entrada inversora para a entrada não inversora.
O magnetômetro ficou muito sensível, ele detecta facilmente o campo magnético da Terra.

 

Neste ensaio, foi possível medir o campo magnético residual na cabeça de um tape deck.

 

 

Testando o campo magnético da agulha de uma bússola.

O vídeo mostra o ensaio de duas TAGs, uma ativada e outra desativada.

 https://www.youtube.com/watch?v=eJp0WxDnn2s

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(1) https://pt.wikipedia.org/wiki/Efeito_Hall